Два танцора стоят друг напротив друга, но не видят лиц. Один — атмосфера, быстрая и забывчивая. Второй — океан, медленный и памятливый. Чтобы танец состоялся, им нужно вести друг друга, глядя только на руки партнёра. Именно такую пару создали исследователи, собрав модель Ola: две нейросети, которые обмениваются лишь несколькими числами, но вместе воспроизводят один из самых капризных ритмов планеты — Эль-Ниньо.

Секрет танца спрятан под водой. Верхний слой океана, до 300 метров, хранит память о прошлых ветрах и отдаёт её через температуру поверхности. Атмосфера чувствует эту температуру и меняет ветер, который снова толкает океан. Раньше учёные описывали эту связь уравнениями, но уравнения накапливали ошибки. Ola пошла другим путём: нейросеть для атмосферы обучалась на 36 годах данных о погоде, нейросеть для океана — на 22 годах данных о температуре и течениях, а потом их соединили в цикл. Океанская сеть видит восемь уровней глубины, от полуметра до 300 метров, и потому различает слой резкого перепада температуры, где прячется будущее Эль-Ниньо.

Проверка длилась пять лет. Ola воспроизвела и Эль-Ниньо, и его холодную сестру Ла-Нинью, причём температура поверхности океана в ключевой области оказалась близка к реальной. Модель также сгенерировала волны, которые бегут вдоль экватора на восток и на запад, как в настоящем океане. Единственный заметный промах случился зимой 2021–2022 годов, когда модель не удержала третью Ла-Нинью подряд, но с этим не справилось большинство других прогнозов.

Раньше было неясно, сможет ли нейросеть выучить связанную динамику океана и атмосферы. Ola показала: да, сможет. Уже сейчас прототип можно использовать для быстрых сезонных прогнозов в исследовательских целях: прогноз на шесть месяцев Ola делает меньше чем за минуту на одной видеокарте, тогда как старой модели для того же расчёта нужны часы на суперкомпьютере. Два танцора, которые учились только по рукам, уже вышли на сцену.